一种新型高塔攀爬装备的改进研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:li1xiang125
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无论是高塔检修作业,还是电缆井下维护工作,操作人员大多是通过脚蹬或扶梯上塔或入井,工作过程中不仅消耗很多体力,还降低了工作效率,安全方面也面临着很大挑战。为此,本课题组研制了第一代新型高塔攀爬装备,然而,在传动系统的试验阶段出现了技术性难题,未能达到设计要求。本文根据第一代传动系统在试验阶段出现的问题,以北京某一 35kV电缆井为试点应用,针对性的提出了解决方案。首先,第一代动力系统是由两个电动机驱动同一个齿轮转动,然而,实际运转的两个电动机由于转速误差而造成功率内耗,导致装备的实际载重小于设计值;其次,由于同步问题的出现,第一代装备研制只是在试验中完成了动力系统的上升、下降等基本运动,无法智能化避免装备过载运行和墩地等现象;最后,虽然第一代装备完成了理论化设计,然而却未能完成整机制造、装配以及工程试验。针对以上问题,本次论文开展了以下研究工作:(1)对于双电动机内耗问题,选用大功率电动机或者提高双电动机精度,都可以满足要求,然而并没有从根本上解决问题,通过反复试验,提出了由单电动机传动系统代替双电动机的技术方案,不仅可以简化结构设计,更可以避免由双电动机转动带来的不同步问题。(2)为了适应新的传动系统,在结构方面,使用Solid Works三维建模软件和Workbench有限元软件对安装传动系统的动力模块及相关模块进行结构设计、静力学和动力学校核,确保各零部件不出现干涉,保证结构强度满足使用要求。(3)由于传动系统的改变,除了设备的基本运动外,本次还设计了手动和遥控控制模式等基本功能,以及警报和照明等辅助功能;为了避免设备过载运行或冲出轨道,还增加了称重功能和限位功能;为了提高管理效率,掌握设备的基本信息,设计了基于RFID技术的设备管理系统。(4)为了完成整套装备的研发,对电动机、减速机和传感器等重要电气元器件进行计算及选型;对加工后的机械零部件进行组装,并完成接线和调试,实现设计功能,完成样机;在试验塔上进行样机载荷和功能试验后,针对铁塔和电缆井两项不同的工程,提出了不同的安装方案,完成试车应用。
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